DE1065903B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von leitenden Mustern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES Mmm, PATENTAMT

kl. 21 c 2/34

INTERNAT. KL. HOIb AUSLEGESCHRIFT 1065 903

B050 S50230VIIId/21c

ANMELDETAG: 4. SEPTEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AüSLEGESCHRTFT: 24. SEPTEMBER 1959

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung leitender Muster auf Isolierunterlagen oder -körpern, die als elektrische Leitungszüge verwendet werden, und auf Vorrichtungen zur Herstellung gedruckter Schaltungen und Teile.

Zur Herstellung gedruckter Schaltungen und/oder Schaltungsteile auf ebenen Unterlagen, die auf einfache Weise einer speziellen Anwendung oder Umgebung entsprechend bemessen, geformt und gestaltet werden können, sind zahlreiche Verfahren bekannt. Zu den Teilen, die mit diesen Verfahren hergestellt werden können, gehören Kondensatorplatten, Induktanzen, Kontakte und vollständige Schaltungen.

Nach einem bekannten \>"erfahren wird eine auf ihrer Unterseite gegebenenfalls mit einem Klebmittel versehene Metallfolie mittels eines das Schaltungsmuster erhaben tragenden Prägewerkzeugs derart auf einen Isolierkörper aufgeprägt, daß die den erhabenen Teilen des Prägewerkzeugs entsprechenden Teile der Metallfolie auf der Unterlage fest haften, während die übrigen Teile der Folie abgezogen werden können. Ferner ist es bekannt, dieMetaUfolie oder ein Metallpulver in eine plastische IsolicrunterTage oder -körper einzupressen, ferner Trägerplatten mit elektrisch leitenden Tinten zu bedrucken, Leitungszüge auf Teile oder auf in einer plastischen Unterlage eingebettete Verbindungen zu spritzen, Metall in vertiefte Flächen einer Unterlage abzuscheiden, wobei anschließend unerwünschte Teile des abgeschiedenen Metalls mechanisch entfernt werden, eine mit Metall verkleidete Unterlage vorzubereiten und unerwünschtes Metall von dieser wegzuätzen oder einen galvanischen Niederschlag auf einer entsprechend umhüllten Kathode zu erzeugen und das galvanisierte Teil auf eine Isolicrunterlage zu übertragen.

Für Ätzverfahren ist es beim Aufdrucken einer Schutzschicht in der Form des gewünschten leitenden Musters auf einen metallverkleidetcn Isolierkörper wesentlich, daß die gedruckte Schutzschicht an der zu schützenden Fläche anhaftet. Wenn eine Schutzschicht durch Pressen, Tiefdruck, Gravieren, Siebdruck oder Lichtdruckverfahren aufgedruckt wird, muß diese während der Ätzbehandlung über ein ausreichendes Haftvermögen an der Fläche verfügen, so daß sie nicht von dem Metall abgehoben wird. Ferner treten während des Ätzens der Metalloberflächen Untcrschneidungen der von der Schutzschicht abgedeckten Flächen auf, wenn nicht zusätzlich und \viederholt Schutzmittel aufgetragen wird, um die Seiten der abgedeckten Flächen während des Ätzvorganges zu schützen. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Zinkdruckplatten nach jedem Ätzvorgang zusätzliches Schutzmittel aufgebracht, um ein geätztes Muster ohneUnterschneidungen zu erzeugen.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von leitenden Mustern

Anmelder:

Sylvania Electric Products Incorporated, eine Gesellschaft nach den Gesetzen

des Staates Delaware, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt, Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom. 9. September 1955

Edwin Roy Bowerman, Whitestone, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Das Problem der Anhaftung des Schutzmittels in der gewünschten Gestalt des leitenden Musters auf dem darunter befindlichen-Körper tritt stärker in Erscheinung, wenn das Ätzmittel hin- und herbewegt wird. Die Relativbewegung zwischen dem Ätzmittel und dem Metall ist insofern wünschenswert, als sie eine schnellere Beseitigung des Metalls gewährleistet und kürzere Bearbeitungszeiten ermöglicht. Jedoch ist es für ein Verfahren, bei welchem diese Hin- und Herbewegung angewendet wird, wesentlich, daß die Schutzschicht sehr gut an dem darunterliegenden Körper anhaftet, da jede Unterschnei dung derselben als Folge des Ätzens ein Anheben oder Abschälen der Schutzschicht einleitet.

Zusätzlich zu den vorerwähnten Erfordernissen ist es wesentlich, daß die Schutzschicht oder die Abdeckung frei von Löchern' und/oder wenig anhaftenden Flächen ist, um' die Metallentfernung an solchen Stellen zu verhindern, die in den geschützten oder bedeckten Zonen liegen.

Die beim Bekannten auftretenden Nachteile werden bei einem Verfahren zur Herstellung eines leitenden Musters oder einer gedruckten Schaltung durch Aufbringen einer leitenden Schicht auf einen Träger aus elektrisch isolierendem und gegen chemische Angriffe praktisch unempfindlichem Material, durch Abdecken der dem Schaltungsmuster· entsprechenden Teile und

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durch Wegätzen der nicht abgedeckten Teile der leitenden Schicht dadurch vermieden, daß gemäß der Erfindung zum Abdecken ein Preßstempel aus einem verformbaren Kunststoff, der das Schaltungsmuster erhaben trägt, gegen die leitende Schicht gepreßt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Preßstempel gegen die leitende Schicht gepreßt, indem ein Druckunterschied zwischen dem Preßstempel und der leitenden Schicht erzeugt wird. Hierdurch ist ein wirtschaftlicher und bequemer Verfahrensablauf sichergestellt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein ständiger Druck auf den Preßstempel ausgeübt werden, damit die .Randabschnitte desselben über die abgedeckte Zone hinausragen, während das leitende Material weggeätzt wird, wodurch die überstehenden Teile die Unterschneidung der abgedeckten Zone begrenzen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß, wenn beim Ablauf des Ätzvorganges das die gedruckte Schaltung bildende Metall leicht unterschnitten wird, der Druck des Stempelkörpers gegen den Schichtkörper die Kanten oder Ränder der abgedeckten Abschnitte der leitenden Schicht etwas verformt und das Ätzmittel unter diesen Rändern herausquetscht, so daß eine weitere Unterschneidung vermieden ist.

Weiterhin kann zur Hierstellung leitender Muster auf gegenüberliegenden Seiten eines Isolierträgers, wobei letzterer ein verhältnismäßig flacher Grundkörper oder eine Platte ist, der bzw. die auf ihren gegenüberliegenden Seiten mit zwei leitenden Schichten versehen ist, nach der Erfindung der Preßstempel aus verformbarem Kunststoff auf die beiden leitenden Schichten aufgebracht und ein Ätzmittel gegen das leitende Material in den nicht von den Preßstempeln geschützten Zonen zum Strömen gebracht werden. Dies ermöglicht die Herstellung zweier gedruckter Schaltungen in einem einzigen Arbeitsgang.

Vorteilhafterweise wird der flache Grundkörper oder die Platte mit der leitenden Schicht mit Löchern zur Ausrichtung versehen, in welche Teile der Preßstcmpel beim Aufsetzen auf die leitende Schicht zur Ausrichtung eingreifen. Infolge dieses Vorgehens ist es möglich, bei der Herstellung leitender Muster oder Schaltungen auf beiden Oberflächen eines Isolierträgers eine genaue Ausrichtung zwischen den entsprechenden Mustern zu erreichen.

Bei der Herstellung leitender Muster gemäß der vorliegenden Erfindung werden zahlreiche Vorteile verwirklicht. Die vollständige Vermeidung der Verwendung eines Schutzlackes oder entsprechenden Materials verringert offensichtlich die Schwierigkeit des Verfahrens und beseitigt den Zeitverlust, der beim Trocknen der Schutzschicht auftritt. Die Probleme der Vermeidung von Löchern und schlechter Haftwirkung, die bei der Verwendung einer Schutzschicht auftreten, sind vollständig vermieden. Der Preßstempel aus einem verformbaren Kunststoff kann gemäß Verfahren hergestellt werden, die bei der Herstellung üblicher Gummistempel allgemein bekannt sind, und es kann jeder vorgeschriebene Druck auf die leitende Schicht angewandt werden, um eine äußerst genaue Begrenzung zu erreichen. Die Ränder des sich ergebenden leitenden Musters berühren die darunterliegenden Abschnitte des Isolierkörpers, obgleich während des Verfahrens eine geringe Unterschneidung auftritt, und bilden keine erhabenen Kanten, die beim Einbau oder im Gebrauch eine Quelle von Schwierigkeiten sein können. Beispielsweise kann eine erhabene Kante leicht von einem Werkzeug ergriffen werden, wodurch die Trennung des leitenden Musters von dem Isolierkörper verursacht werden könnte; weiter besteht die Möglichkeit, daß sich ein Arbeiter an einem erhabenen und verhältnismäßig scharfen untcrschnittenen Rand schneidet; außerdem können sich leicht aus den unterschnittenen Rändern unkontrollierbare Änderungen der elektrischen Eigenschaften ergeben, da diese Ränder geschwächt sind und während der ίο Handhabung für den Gebrauch leicht zerbrechen können. Die Gefahr des Auftretens von Schwierigkeiten bei unterschnittenen Rändern ist etwas größer, wenn der Isolierkörper biegsam ist, wie es bei manchen Einrichtungen erforderlich ist, wo die gedruckte Schaltung oder das Bauteil nicht nur in einer einzigen Ebene angeordnet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Preßstempel aus einem verformbaren Kunststoff,

Fig. 2 eine schematische Ansicht, bei welcher Teile im Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 dargestellt sind, welche eine Vorrichtung zur Herstellung von Schichtkörpern gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform des Stempelkörpers,

Fig. 4 einen Schnitt praktisch längs der Linie 4-4 der Fig. 3, wobei der Stempelkörper mit einem Schichtkörper zusammengesetzt ist, um in einen Ätzbehälter oder -bad wie in Fig. 2 eingetaucht zu werden,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere abgewandelte Ausführungsform des verformbaren Stempelkörpers,

Fig. 6 einen vergrößerten Tcilschnitt, welcher die Verkleidung eines verformbaren Stempel körpers während der Bearbeitung gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 7 eine Ansicht ähnlich der Fig. 6 in einem vergrößerten Maßstab, welche das Zwischenstadium der Abdeckung während der Bearbeitung zeigt,

Fig. 8 eine Ansicht in stark vergrößertem Maßstab, welche im Schnitt einen Schichtkörper zeigt und die Verformung der unterschnittenen Ränder in Berührung mit der darunterliegenden Isolierfläche oder -platte,

Fig. 9 einen Schnitt, welcher den Zusammenbau von zwei Stempelkörpern mit dem Schichtkörper zeigt,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 9 gezeigten Schichtkörpers nach der Bearbeitung und dem Durchschneiden an der Stelle der Teile der Fig. 9.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines leitenden Musters, d. h. einer gedruckten Schaltung, auf einem Schichtkörper L gezeigt, der aus einem Isolierkörper 10 mit einer daran anhaftenden, praktisch ebenen, leitenden Schicht 12 besteht. Die Vorrichtung, die allgemein mit 14 bezeichnet ist, weist einen Behälter 16 mit einem Ätzmittel auf, welches die leitende Schicht 12 chemisch angreifen kann. In dem Behälter 16 ist ein zusammengesetztes Glied 18 zum Halten des Werkstückes und Abdecken desselben vorgesehen, das aus einer Stützplatte 20 und einem Körper aus verformbarem Kunststoff mit erhabenen Abschnitten 24 besteht, die einen oder mehrere Teile 24a, 24 6 aufweisen, welche eine gewünschte Schablone bilden, die auf der leitenden Schicht 12 gebildet werden soll. Als verformbare Kunststoffe wer-

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den natürlicher, synthetischer Gummi und/oder ent- tet wird. Bei jeder Ausführungsform ist eine besprechend verformbare Kunststoffe verwendet. Das queme X^orrichtung zur Handhabung des Schichtkör-Glied 18 zum Halten und Abdecken des Werkstückes pers L unabhängig von der Verwendung mechaniwird von einem Rohr- oder Leitungsstück 26 gehal- scher Klammern oder ähnlicher Vorrichtungen zum ten, das mit der Stützplatte 20 fest verbunden ist und 5 Halten des Schichtkörpers gegen die zusammenin Verbindung mit einer Durchbohrung 28 steht, die gesetzten Glieder 18 und 40 zum Halten und Abdeksich in der Fläche 22α des elastomeren Körpers 22 ken des Werkstückes vorgesehen,
öffnet. Die Röhre oder Leitung 26 ist mit einer ge- In Fig. 5 ist eine weitere Form des Abdeckungseigneten Pumpe 32 oder einem ähnlichen Gebilde, wie oder Stempelkörpers gezeigt, bei der Vorkehrungen z. B. einer Saugeinrichtung, verbunden, die eine in io zum Zirkulieren oder Strömen des Ätzmittels in einden Behälter 16 geführte Auslaßleitung30 besitzt. Die geschlossene oder abgeschirmte Zonen des leitenden Pumpe 32 dient dazu, das Ätzmittel in dem Behälter Musters getroffen sind. Der Stempelkörper kann die 16 zirkulieren zu lassen, so daß das Ätzmittel die in den Fig. 2 und 4 gezeigte Form besitzen und erfrei liegenden Flächen der leitenden Schicht 12 über- habene Abschnitte 60 aufweisen. Die einzelnen Teile strömt oder wäscht; gleichzeitig erzeugt die Pumpe 15 des erhabenen Abschnitts 60 sind so angeordnet, daß 32 einen Druckunterschied zwischen dem Glied 18 sie eine eingeschlossene Fläche 62 begrenzen, die nor- und dem Schichtkörper L, so daß letzterer mit dem malcrweise nicht dem Ätzmittel ausgesetzt werden Glied 18 zusammengehalten wird, wobei Zonen der kann. Bei einer solchen Form ist es notwendig, Einleitenden Schicht 12 von den erhabenen Abschnitten laß- und Auslaßöffnungen 64, 66 zum Einführen des 24 abgedeckt werden. 20 Ätzmittels in die Fläche 62 und Entfernen desselben

Nach dem Ätzen kann das Gebilde in einen Spül- aus dieser Fläche vorzusehen, wobei das Ätzmittel in

behälter verbracht und der Pumpenauslaß 30 von der der eingeschlossenen Fläche zirkuliert. Eine Pumpe

Ätzlösung zu einem Abfluß umgeleitet werden. kann entweder mit dem Einlaß oder mit dem Auslaß

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein be- oder auch mit beiden verbunden werden. Eine allgesonderes Teil oder eine Vakuumleitung zur fort- 25 meine Strömung des Ätzmittels um den erhabenen gesetzten Behandlung des Schichtkörpers L unabhän- Abschnitt 60 herum kann dadurch erreicht werden, gig von der Strömung der Lösung vorzusehen. Hier- daß ein oder mehrere Ätzmittelauslaßkanäle 68 mit für kann die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Anordnung der Saugquclle verbunden werden,
verwendet werden, in welcher ein Glied 40 zum Hai- Wenn eine verhältnismäßig große Fläche abgedeckt ten und Abdecken des Werkstückes vorgesehen ist, 30 werden soll, ist es nicht erforderlich, daß der erhabene das eine Stützplatte 42 und einen Körper 44 aus ver- Abschnitt der gesamten Fläche entspricht. Beispielsformbarem Kunststoff mit erhabenen Abschnitten 46 weise ist der erhabene Abschnitt 60a der Fig. 5 so aufweist. Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzen die erhabe- dargestellt, daß er in seinem Inneren ausgehöhlt ist. nen Abschnitte praktisch Z-förmige Gestalt. Auslaß- Der äußere Randflansch des erhabenen Abschnitts 60 a oder Abzugsleitungen 48, 50 sind an gegenüberliegen- 35 dient dazu, um einen rechtwinkligen Abschnitt der den Seiten des erhabenen Abschnittes vorgesehen, leitenden Schicht wirksam abzuschirmen oder abzuwobei die Durchlässe oder Bohrungen 48, 50 mit einer decken, und zwar ungeachtet der Tatsache, daß nicht gemeinsamen Leitung 52 verbunden sind, die Zweig- die gesamte Fläche abgedeckt ist. Falls erwünscht, leitungen zu den entsprechenden Durchlässen besitzt. kann ein Luftauslaß 70 mit dem ausgehöhlten Inneren Durch das Glied 40 hindurch ist ein gesonderter 40 des erhabenen Abschnitts 60a verbunden werden, wo-Luft- oder Saugdurchlaß 54 vorgesehen, dessen eines durch der die abgedeckte Zone begrenzende ringföroffenes Ende in Verbindung mit der Fläche des mige Flansch oder Rand als Saugkopf dient, um das elastomeren Körpers 44 steht, die mit den erhabenen Glied zum Halten und Abdecken des Werkstückes Abschnitten 46 versehen ist. Der Durchlaß 54 ist und den Schichtkörper L zusammenzuhalten,
über eine entsprechende Leitung 56 mit einer gecig- 45 Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung neten Vakuumquelle verbunden, wodurch der Schicht- wird nachstehend im einzelnen beschrieben, um das körper L mit dem Glied zusammengehalten werden Verständnis der Erfindung zu erleichtern,
kann ohne Rücksicht darauf, ob eine Flüssigkeit Der verformbare Stempelkörper, der einteilig mit durch die Säureöffnungen oder -durchlässe 48, 50 der Stützplatte oder auch lösbar von dieser hergeströmt. Ein erhabener ringförmiger Abschnitt oder 50 stellt werden kann, so daß verschiedene Stempelteile Ring 58 kann einteilig mit dem Stempelkörper 44 um mit einer gemeinsamen Stützplatte verwendet werden den Luftdurchlaß 54 herum gebildet werden, um als können, wird in der Form des gewünschten leitenden Saugkopf zu wirken, wenn der Druckunterschied Musters ausgeführt. Der Stempelkörper kann aus allein nicht ausreicht, um den Schichtkörper L mit einem Material, wie z. B. natürlichem oder synthedem Glied 40 zusammenzuhalten. Bei der Verwcn- 55 tischem Gummi oder sonst einem nachgiebigen Kunstdung eines oder mehrerer solcher Saugköpfe kann es stoff, wie Neopren, Teflon oder Polyäthylen, bestehen, jedoch sein, daß die Köpfe Zonen begrenzen, welche Der verwendete Schichtkörper L kann in einer der nicht zu dem leitenden Hauptmuster gehören, wie es bekannten Arten aufgebaut sein, die sich zur Hervon dem erhabenen Muster 46 begrenzt wird, und stellung leitender Muster eignen, wozu, ohne Beungeätzt bleiben, wenn das Gebilde der Wirkung des 60 schränkung hierauf, kupfer- und aluminiumverklei-Ätzmittels ausgesetzt wird. Die Verwendung der un- dete Bleche und mit lötbaren Zink-Zinn-Legierungen abhängigen Saughaltcrung kann bei der automa- plattierte Aluminiumkörper gehören. Der Schichtkörtischen Herstellung vorteilhaft sein, wo eine geeig- per L wird mit dem Glied zum Halten und Abdecken nete Vorrichtung vorgesehen werden kann, um das zusammengefügt, wobei darauf zu achten ist, daß eine Gebilde von einem Ätzbehälter in einen oder mehrere 65 genaue Ausrichtung wie auch der erforderliche Druck-Waschbehälter überzuführen. Ein zusätzlicher Vor- unterschied erreicht werden, damit der Schichtkörteil der Verwendung einer besonderen Saugquellc ist, per L gehalten und die Druckberührung der erhabedaß die bedeckten Flächen des Schichtkörpers L nicht nen Abschnitte des Stempelkörpers gegen die leitende der Rückströmung der Ätzlösung ausgesetzt werden, Schicht oder Plattierung gewährleistet ist. Das zuwenn die Pumpe oder die Saugeinrichtung abgeschal- 70 sammengefügte Gebilde wird dann in das Ätzmittel

entweder automatisch oder von Hand eingetaucht, wobei das Ätzmittel der Materialart entspricht, die durch chemische Angriffe entfernt werden soll. Vorteilhaft ist hierbei, daß zur Metallentfernung eine größere Anzahl von Ätzmitteln verwendet werden kann, als dies bei einem Schutzschichtmuster der Fall war, da viele Ätzmittel, obgleich sie sich ausgezeichnet für die Metallentfernung eignen, mit den Schutzmitteln unverträglich sind. Mit den vorliegenden Lehren ist es oftmals möglich, ein Ätzmittel zu wählen, welches ein schnelleres Ätzen gewährleistet, eine bessere Ausnutzung des Ätzmittels und/oder des Metalls und \veniger Probleme der Abfallverwertung mit sich bringt, Beispielsweise ist bei einem kupferverklcidcten Schichtkörper L eine Ätzzeit von ungefähr 3 Minuten in einer angesäuerten heißen Eisenchloridlösung zur Entfernung der unerwünschten Kupferzonen ausreichend. Es ist zu bemerken, daß die Zeit des Zusammenfügens und die Ätzzeit außerordentlich kurz sind im Vergleich zu üblichen Druckverfahren, bei welchen ein Schutzmittel verwendet wird, wofür eine Druck- und Trockenzeit von 12 bis 14 Stunden erforderlich ist, der das Ätzen von mindestens 15 Minuten Dauer folgt. Aluminiumverkleidete Schichtkörper, die mit einer lötbaren Zink-Zinn-Legierung plattiert sind, können in einer heißen Salzsäurelösung etwa 15 Sekunden lang geätzt werden, um die gewünschte Metallentfernung zu erreichen. Es muß betont werden, daß die Wahl des Ätzmittels in üblicher Weise erfolgt und von der Art des leitenden Materials abhängt, das entfernt werden soll, sowie von der Trägheit des Angriffs auf den Stempelkörper. Die nach dem Ätzen für das fertige Muster erzielte Begrenzung hängt selbstverständlich von der Art des für den Stempelkörper verwendeten Materials sowie von der Druckberührung ab, die zwischen dem Stempelkörper und dem Werkstück besteht. Hierbei ist die seitliche Verformbarkeit des Stempelkörpers bei einem gegebenen Druck zu berücksichtigen, damit die Auswirkungen des Auslegens oder Breitdrückens des Stempelkörpers vermieden werden.

Als Ergebnis der mikroskopischen Untersuchung der physikalischen Beziehung zwischen dem erhabenen verformbaren Preßstempel und dem Schichtkörper während des Ätzens hat sich herausgestellt, daß, wenn der Ätzvorgang fortschreitet, eine leichte konkave Unterschneidung der Ränder der leitenden Schicht auftritt, die von dem Stempelkörper abgeschirmt oder abgedeckt ist. Wenn der Ätzvorgang fortschreitet und das Metall leicht unterschnitten ist, verformt der Druck des Stempelkörpers gegen den Schichtkörper etwas die Kanten oder Ränder der abgedeckten Abschnitte der leitenden Schicht und quetscht das Ätzmittel unter diesen Rändern heraus. Schließlich wird der Ätzvorgang zwangläufig unterbrochen, wenn der Stempelkörper mit dem Isolierkörper oder -schicht in Berührung kommt. Etwas anders ausgedrückt, bildet die konkave Unterschneidung einen frei tragend gehaltenen Rand über der abgedeckten Zone der leitenden Schicht, über welche die Ränder des Stempelkörpers vorstehen. Die frei tragend gehaltenen Ränder werden umgebogen und in Berührung mit der darunter befindlichen Unterlage verformt, wobei gleichzeitig die vorstehenden Abschnitte des Stempelkörpers in Berührung mit der Platte kommen, um eine wirksame Abschließung um die abgedeckte Zone zu schaffen. Durch diese wirksame mechanische Abschließung wird eine gute Begrenzung gewährleistet ungeachtet einer Änderung in der Dicke der Metallschicht, die behandelt wird, der Ätzzeit, Änderungen in der Strömungsgeschwindigkeit der Lösung, unterschiedlicher chemischer Eigenschaften des Ätzmittels und anderer veränderlicher Faktoren, die bei dem normalen Verfahren auftreten.

Die Wirkungsweise des verformbaren, das Schaltungsmuster erhaben tragenden Preßstempels unter Druck bei der Verminderung der Unterschneidungen und bei der Gewährleistung genau definierter starker und fortlaufender Kanten für das leitende Muster läßt

ίο sich am besten bei der aufeinanderfolgenden Betrachtung der Fig. 6 bis einschließlich 8 erkennen, die in stark vergrößertem Maßstab dargestellt sind. In Fig. 6 ist die relath'e Anordnung des erhabenen Abschnittes 24a des Stempelkörpers der Fig. 2 mit Bezug auf den Teil 12a der leitenden Schicht 12 während des Ätzvorganges gezeigt. In den Fig. 7 und 8 sind in etwas vergrößertem Maßstab einteilig mit dem erhabenen Musterteil 24a ausgebildete Abschnitte oder Kanten gezeigt, die über die Kanten des leitenden Musterteiles 12a hervorstehen (Fig. 7) und schließlich in Berührung mit der darunter befindlichen Isolierunterlage 10 (Fig. 8) kommen. Die Ansicht der Fig. 8 veranschaulicht die Anordnung des Abdeck- oder Stempclteiles 24a, nachdem der Ätzvorgang beendet ist; in Wirklichkeit scheinen die überstehenden Kanten des Stempelteiles 24a den während des chemischen Angriffs unterschnittenen Abschnitten der leitenden Schicht zu folgen oder sich auf diese abzustützen. Der Teil 12 a des leitenden Musters nach dem Ätzvorgang ist am besten aus Fig. 8 zu ersehen. Wie bereits zuvor erwähnt, besteht während des Ätzvorganges eine geringe Unterschneidung der Ränder des Teiles 12 a. Die Wirkung des von dem Stempelteil oder -glied 24a ausgeübten Druckes besteht darin, die unterschnittenen Ränder zu verformen oder herunterzubiegen, wie dies mit der Bezugsziffer 72 angezeigt ist; dies verhindert das Auftreten von unterschnittenen, erhabenen Kanten oder Rändern und der damit im Zusammenhang stehenden Probleme. Durch das Herabbiegen der Ränder wird die Begrenzung des Musters nicht beeinflußt und in manchen Fällen sogar verbessert, da die Gefahr des Abbrechens von Randteilen auf ein Minimum herabgesetzt wird. Ferner wird durch die Vermeidung von erhabenen Kanten die Wahrscheinlichkcit erheblich vermindert, daß das leitende Muster von der Isolierunterlage oder -körper getrennt wird, sowie auch die Gefahr, daß ein Arbeiter mit einer möglicherweise gefährlichen scharfen Kante in Berührung kommt.

Obgleich die Ansicht der Fig. 8 eine merkliche Umbiegung der Randkanten des leitenden Musters zeigt, ist zu beachten, daß diese Ansicht stark übertrieben und die ganze Anordnung vergrößert dargestellt ist; das tatsächliche Ausmaß, in welchem Unterschneidüngen und das anschließende Umbiegen der Randkanten auftritt, hängt von vielen Faktoren ab, zu denen die Viskosität des zur Metallentfernung verwendeten Ätzmittels gehört, die relative Geschwindigkeit zwischen dem Ätzmittel und den zu behandelnden Flächen sowie die chemische Beschaffenheit des Ätzmittels. \^ersuche haben gezeigt, daß hoch viskose Ätzmittel keine starke Kantenrundung ergeben.

Die früheren Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen auf gegenüberliegenden Flächen eines Isolierträgers in Form eines verhältnismäßig flachen Grundkörpers und/oder die Herstellung der Verbindung z\vischen Schaltungsteilen durch vorgefertigte Löcher in dem Isolierkörper zeigen viele Mängel. Die für gewöhnliche Druck- oder Siebdruckverfahren bekannten Ausrichttechniken sind nicht besonders gut

Claims (8)

geeignet, um eine Ausrichtung zwischen Schaltungsteilen auf beiden Seiten einer opaken Unterlage zu bewirken. Praktische Versuche zeigen, daß es für eine gute Ausrichtung notwendig ist, die Unterlagen oder Schichtkörper von beiden Seiten des Isolierkörpers oder -platte zu durchbohren, um durchgehende Löcher mit genauer Ausrichtung zu erhalten und um anschließend eine gute Verlötung zu gewährleisten, d. h. eine Lötaussparung um die Leitung oder den Draht herum, der durch das Loch hindurchgreift. Die in Fig. 9 dargestellte Vorrichtung ermöglicht eine ausgezeichnete Ausrichtung sowohl im Hinblick auf zuvor in dem Isolierkörper gebohrte Löcher als auch hinsichtlich gedruckter Schaltungen, die auf beiden Seiten des Körpers gebildet werden sollen. Wie sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung ergibt, wird die Ausrichtung gewährleistet ungeachtet einer kleinen Bewegung der verformbaren Stempelkörper auf Grund örtlicher Temperaturunterschiede oder Beanspruchungen oder anderer änderbaren Größen, die bei dem tatsächlichen Vorgang -auftreten. In Fig. 9 ist ein Gebilde aus einem Paar Stempelkörpern oder -gliedern 80, 82 gezeigt, die in Verbindung mit einem Schichtkörper L1 mit einem Körper 84 verwendet werden sollen, der leitende Oberflächen 86, 88 an beiden Seiten besitzt. Diese Art von Schichtkörpern wird benutzt, wenn gewünscht wird, daß ausgewählte leitende Muster auf beiden Flächen einer einzigen Unterlage, wie in Fig. 10 gezeigt, gebildet werden. Die Stempelkörper oder -glieder 80, 82 sind in einer gewünschten Ausrichtung zueinander und mit Bezug auf die beiden Flächen des Schichtkörpers L1 zusammengesetzt. Die Ausrichtung kann dadurch erzielt werden, daß einteilige Ausrichtpflöcke oder -teile 80a, 82a auf den Stempelgliedern 80, 82 vorgesehen werden, die von in dem Schichtkörper Lv ausgebildeten Ausrichtungsöffnungen 90 aufnehmbar sind. Bei der Herstellung einer gedruckten Schaltung können die Ausrichtungsöffnungen 90 durch Löcher plattiert werden, die als Verbindungen zwischen den auf beiden Flächen des Schichtkörpers L1 gebildeten Schaltungen dienen. Aus den vorstehenden Ausführungen läßt sich erkennen, daß die vorliegende Erfindung die Herstellung leitender Muster in einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne ermöglicht und mit sehr vereinfachten Verfahren, insbesondere im Vergleich zu dem üblichen Verfahren, bei welchem unerwünschte Teile einer von einer Schutzschicht bedeckten Metallschicht weggeätzt werden. Außerdem sind die fertigen leitenden Muster im Vergleich zu den nach bekannten Verfahren hergestellten Mustern, bei denen entweder unterschnittene Ränder auftreten oder besondere Mittel zum Aufbau des Materials längs der Ränder erforderlich sind, strukturell verbessert. PATIiNTANS P KOCHE:

1. Verfahren zur Herstellung eines leitenden Alusters oder einer gedruckten Schaltung durch Aufbringen einer leitenden Schicht auf einen Träger aus elektrisch isolierendem und gegen chemische Angriffe praktisch unempfindlichem Material, durch Abdecken der dem Schaltungsmuster entsprechenden Teile und durch Wegätzen der nicht abgedeckten Teile der leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdecken ein Preßstempel aus einem verformbaren Kunststoff, der das Schaltungsmuster erhaben trägt, gegen die leitende Schicht gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel gegen die leitende Schicht gepreßt wird, indem ein Druckunterschied zwischen dem Preßstempel und der leitenden Schicht erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ständiger Druck auf den Preßstempel ausgeübt wird, damit die Randabschnitte desselben über die abgedeckte Zone hinausragen, während das leitende Material weggeätzt wird, wodurch die überstehenden Teile die Unterschneidung der abgedeckten Zone begrenzen.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, zur Herstellung leitender Muster auf gegenüberliegenden Seiten eines Isolierträgers, wobei der Isolierträger ein flacher Grundkörper oder eine Platte ist, der bzw. die auf ihren gegenüberliegenden Seiten mit zwei leitenden Schichten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Preßstempel aus verformbarem Kunststoff auf die beiden leitenden Schichten aufgebracht werden und daß man ein Ätzmittel gegen das leitende Material in den nicht von den Preßstempeln geschützten Zonen strömen läßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Grundkörper oder die Platte mit der leitenden Schicht mit Löchern zur Ausrichtung versehen wird und Teile der Preßstempel beim Aufsetzen auf die leitende Schicht zur Ausrichtung in die Löcher eingreifen.

6. Vorrichtung zur Herstellung gedruckter Schaltungen gemäß dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Behälter (16) für ein Ätzmittel, welches die leitende Schicht chemisch angreifen kann, einen Preßstempel aus verformbarem Kunststoff (22), dessen eine Oberfläche das Schaltungsmuster bei (24a) erhaben trägt, Stützmittel (18), um diesen Preßstempel in dem Behälter zu halten, und eine Saugeinrichtung (32), die mit der besagten einen Oberfläche des Preßstempels in Verbindung steht, um das Ätzmittel zirkulieren zu lassen und zur Erzeugung eines Druckunterschiedes, um den mit der leitenden Schicht versehenen Isolierträger gegen den Preßstempel zu halten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel derart ausgebildet ist, daß er alle Seiten einer Zone der leitenden Schicht begrenzt, sowie daß Leitungen und eine Pumpe vorgesehen sind, die mit dieser Zone in Verbindung stehen, um ein Ätzmittel in dieselbe hinein- und aus ihr herausströmen zu lassen.

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen Speicherbehälter für das Ätzmittel, einen Sammelbehälter und durch Leitungen, die eine Strömung des Ätzmittels von dem Speicherbehälter durch die Zone in den Sammelbehälter ermöglichen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 808 052.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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